NL7920159A - Bouwelement voor luchtgeluiddemping. - Google Patents

Description

1 . + N.o. 29.311 79 2 0 1 5 9

Bouwelement voor luchtgeluiddemping.

De uitvinding heeft betrekking op een bouwelement voor luchtgeluiddemping in plaat- of folievormige uitvoering, welk element kan worden gebruikt voor het inbouwen in wanden en vloeren.

De mate van de luchtgeluiddemping van een wand hangt zoals bekend 5 is in hoofdzaak af van het gewicht per oppervlakte-eenheid ervan, dat wil zeggen van zijn massa. Uit dit feit is theoretisch de de samenhang tussen het gewicht per oppervlakte-eenheid van een wand en het geluid-dempgetal weergevende bekende massaformule afgeleid. Praktische metingen tonen echter aan dat de met de massaformule berekende geluid-10 dempwaarden niet worden bereikt omdat de elastische wandeigenschappen niet in aanmerking worden genomen. Als bij stijgende geluid veroorzakend frequentie de golflengte in de lucht bij een bepaalde frequentie kleiner wordt dan de buiggolflengte van de wand dan treden coïnciden-tie-effecten op, die ontstaan uit de resonantie tussen de akoestische 15 beïnvloeding van de wand en zijn vrije buigtrillingen en die de geluid-demping sterk verminderen. Deze door de coïncidentie-effecten optredende verstoring van de massaformule ligt bij de meeste materialen voor scheidingswanden tussen 60 en 3200 Hz, en het schijnt onmogelijk in dit gebied het theoretische geluiddempgetal te bereiken. De meeste plaat-20 vormige wand- of deurelementen hebben een gewicht per oppervlakte-eenheid van 6 tot 40 kg per m^. Voor deze oppervlakgewichten hebben uitgebreide metingen aangetoond dat het grootste deel van de coïncidentie-effecten dat wil zeggen de vermindering van de geluiddemping in het genoemde frequentiegebied optreedt.

25 Er is veel moeite gedaan om de luchtgeluiddemping van plaatvormige bouwelementen te verhogen. In principe kan dit plaats hebben doordat bij een plaat het gewicht per oppervlakte-eenheid van door het bedekken van de plaat met een extra massa wordt verhoogd en/of de eigen stijfheid ervan wordt verminderd zodat de verstoring van de massaformule 30 eerst bij een boven 3000 Hz liggende frequentie plaats heeft.

Bekend is het verbinden van een plaat met loodplaat waardoor bij dunne draagplaten een zeer goed effect wordt bereikt, terwijl de verstoring boven 3000 Hz komt te liggen. Bij dikkere platen ligt de verstoring onder 3000 Hz en treedt de op zichzelf bekende vermindering van 35 de luchtgeluiddemping op, zodat het geluiddempgetal duidelijk onder de theoretische waarde ligt.

Het is ook bekend een plaat te belasten met zandzakken. Daardoor wordt weliswaar aanvankelijk een goed effect bereikt, maar vermindert 7920159 2 deze op de duur omdat door het zetten van het zand holle ruimten ontstaan, die het dempgetal laten zakken. Ook het vullen van holle ruimten in streng geperste platen met zand geeft geen bevredigende resultaten omdat het zand zich in de betrekkelijk grote holle ruimten zet, wat een 5 vermindering van de geluiddemping tot gevolg heeft. Bekend is ook het eenzijdige kruisgewijze groeven van platen. Deze maatregel geeft aanleiding tot een verschuiving van de frequenties waarin coïncidentie-ef-fecten optreden, naar hogere frequenties. Er zijn dempfoliën bekend die uit zware kunststoffen worden vervaardigd of in kunststof ingegoten 10 granulaten bezitten, echter treden ook hierbij coïncidentie-effecten in het genoemde frequentiegebied op.

Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag een bouwelement van het hierboven aangegeven type zo uit te voeren dat coïncidentie-effecten in het genoemde frequentiegebied van 60 tot 3200 Hz praktisch niet 15 optreden.

Deze opgave wordt volgens de uitvinding opgelost doordat het bouwelement een aantal door wanden van elkaar gescheiden, met een granulaat of een korrelvormig materiaal gevulde kamers bezit.

De uitvinding is in een aantal uitvoeringsvoorbeelden in de teke-20 ning weergegeven en wordt hierna beschreven.

Fig. 1 toont een aanzicht van een bouwelement voor de luchtgeluid-demping uit een golfkarton.

Fig. 2 toont een doorsnede over de lijn II-II in fig. 1 op sterk vergrote schaal.

25 Fig. 3 toont een aanzicht van een ander bouwelement voor luchtge- luiddemping.

Fig. 4 toont een doorsnede over de lijn IV-IV in fig. 3 op sterk vergrote schaal.

Fig. 5 toont een ruimtelijke weergave van een derde bouwelement 30 voor de luchtgeluiddemping gevormd uit een zachte vezelplaat.

De uitvinding gaat uit van de overweging een bouwelement voor de luchtgeluiddemping zo uit te voeren dat coïncxidentie-effecten niet optreden. Worden dergelijke elementen met plaatvormige bouwmaterialen, die uitgesproken coïncidentie-effecten tonen, verbonden, dan moeten de-35 ze belangrijk verminderd respectievelijk effectloos worden gemaakt.

Daarmede wordt eerst het gewicht per oppervlakte-eenheid van het plaatvormige bouwmateriaal, bijvoorbeeld een houtspaanplaat, een met cement gebonden spaanplaat, of een gipsplaat of dergelijke verhoogd, wat zoals bekend is ook een verhoging van het geluiddempeffect tot ge-40 volg heeft.

7920159 3

Bij het in de fig. 1 en 2 weergegeven bouwelement 1 wordt een uit twee buitenste banen 2 en 3 en een gegolfde middenbaan 4 gevormd golfkarton gebruikt, waarvan de tussen de banen 2, 3, 4 gevormde holle ruimten kamers 5, 6 vormen, die zijn gevuld met een poedervormig of 5 korrelvormig materiaal. Het materiaal bestaat hierbij uit afzonderlijke deeltjes of korrels. De kamers 5, 6, zie fig. 1, lopen horizontaal, wat van belang is, om een in verticale richting geringe hoogte van de massa te bereiken. De lengte in horizontale richting kan daarentegen willekeurig lang zijn. Gunstig is ook als de door de banen 2, 3, 4 gevormde 10 wanden van de kamers 5, 6 gemakkelijk buigbaar zijn. De banen 2,3,4 kunnen dan niet alleen uit karton bestaan, zij kunnen ook uit een ander gemakkelijk buigbaar materiaal zijn gevormd.

Het in de fig. 3 en 4 weergegeven bouwelement 1 komt overeen met het bouwelement volgens de fig. 1 en 2. Er worden ook hier kamers 7 ge-15 vormd, die echter buidelvormig zijn gevormd en door een baan 8 worden afgedekt. De kamers 7 zijn naast elkaar en ten opzichte van elkaar verplaatst aangebracht alsmede eveneens gevuld met een poedervormig of korrelvormig materiaal.

In fig. 5 is een verder bouwelement voor geluiddemping weergegeven, 20 welk element bijvoorbeeld is vervaardigd uit een zachte vezelplaat 9.

In de plaat 9 zijn groeven 10 gevormd die met een poedervormige of korrelvormige massa worden gevuld, waarna zij met een niet weergegeven baan worden afgesloten. Belangrijk is ook hier dat het materiaal van de plaat 9 gemakkelijk buigbaar is respectievelijk door de erin aange-25 brachte groeven 10 gemakkelijk buigbaar wordt. De groeven 10 kunnen zoals uit fig. 5 blijkt aan beide zijden worden aangebracht. De plaat 9 zou echter ook slechts op één zijde van groeven 10 kunnen zijn voorzien.

Zoals reeds gesteld kunnen de wanden van de kamer 5, 6, 7 uit ver-30 schillende materialen bestaan, bijvoorbeeld uit papier, kunststof of metaal. Ook materialen uit hout- of mineraalvezels, zie fig. 5, kunnen worden toegepast. Verder kunnen ook textielmaterialen voor het vormen van de kamers worden gebruikt. Hierbij kunnen bijvoorbeeld twee stofbanen gestikt worden waarbij de poedervormige of korrelvormige massa tus-35 sen de naden ligt. Worden hierbij lange en nauwe kanalen gevormd dan moeten deze in horizontale stand worden aangebracht.

Eveneens kan het poedervormige of korrelvormige materiaal zijn vervaardigd uit verschillende stoffen, bijvoorbeeld uit staal- of glaskogeltjes, uit minerale stoffen (zand), non-ferro metalen en kunststof-40 fen. De toepassing van de materialen voor de vorming van de wanden en 7920159 4 * voor de poedervormige en korrelvormige massa wordt aan het betreffende toepassingsgeval aangepast.

Het beschreven bouwelement 1 kan voor het vormen van wanden, plafonds en deurplaten worden gebruikt, waarbij het de voorkeur heeft dat 5 het op een vormstabiele drager wordt bevestigd, bijvoorbeeld door plakken of lijmen. De werking van dit bouwelement wordt aan de hand van het hierna volgende voorbeeld getoond:

Wordt een spaanplaat met een dikte van 19 mm alleen voor luchtge-luiddemping gebruikt, dan bezit het geluiddempgetal in functie van de 10 frequentie in het gebied tussen 1500 en 2000 Hz coïncidentie-effecten en heeft hier een verstoring in de massaformule plaats. Wordt nu deze spaanplaat met een bouwelement volgens fig. 1 bekleed, dan kan in het belangrijke gebied tussen 100 en 4000 Hz geen coïncidentie-effect worden vastgesteld. Terwijl de luchtgeluid-isolatie-index Ia (volgens de 15 ISO-aanbeveling R 717/1968) 29 dB bedraagt, stijgt deze waarde bij de met het bouwelement I volgens fig. 1 beklede plaat tot 40 dB en ligt bij een gewicht per oppervlakte-eenheid van 31 kg/m^ slechts net onder de theoretische waarde van 42 dB. Dit verrassende van de bekende uitvoeringen volledig afwijkende gedrag heeft vermoedelijk verschillende 20 redenen.

In de eerste plaats verkrijgt men door de beschreven opbouw van het bouwelement een over het gehele vlak van het bouwelement benaderde gelijkmatige verdeling van het poedervormige of korrelvormige materiaal, zonder dat, zoals bij een doorgaande verticale kamer het geval is, een 25 zetten van het materiaal kan optreden. Het zetten van het materiaal is hierbij praktisch niet te vermijden; voor het onderverdelen van de spleet, die in het bijzonder bij de uitvoering volgens fig. 2, maar ook benaderd bij fig. 3 zichtbaar is, in zich horizontaal uitstrekkende kamers wordt het zetten van het materiaal verhinderd of ten minste zeer 30 sterk verminderd. Hetzelfde effect wordt ook door het plaatsen van kleine afzonderlijke kamers, zoals bij de uitvoering volgens fig. 4, bereikt. Van belang is in alle gevallen dat de kamerhoogte in verticale richting slechts gering is, bijvoorbeeld ongeveer 3 tot 10 mm. Verder wordt bij het bovengenoemde voorbeeld als korrelvormig materiaal een 35 metallisch materiaal in de vorm van staalkogeltjes gebruikt.

Het kogelvormige materiaal heeft een geringe verstrooiing van de kor-relgrootte. Dit vergemakkelijkt een regelmatige vulling zodat het zetten of samenzakken, zoals dit eventueel bij andere bijvoorbeeld minerale materialen het geval kan zijn, praktisch niet kan optreden. De sta-40 len kogeltjes raken onderling slechts puntvormig en geven daarom de 7920159 * 5 waarborg van de geringste dynamische stijfheid. Bij minerale granulaten, bijvoorbeeld zand, grijpen de afzonderlijke korreltjes in elkaar waardoor de vrije beweegbaarheid ervan wordt opgeheven. Dit vermoedelijk nadelige verschijnsel treedt bij metallische kogelvormige deeltjes 5 niet op. Overigens is de inwendige demping van het metallische granulaat wegens zijn grotere specifieke massa groter dan die van zand.

7920155

Claims (10)

1. Bouwelement voor luchtgeluiddemping in plaatvormige uitvoering voor het inbouwen in wanden, plafonds en deuren, met het kenmerk, dat het een aantal door wanden (2, 3, 4) van elkaar gescheiden 5 met een granulaat of een ander korrelvormig materiaal gevulde kamers (5, 6, 7) bezit.

2. Bouwelement volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de kamerwanden (2, 3, 4) ten minste gedeeltelijk gemakkelijk buigbaar zijn.

3. Bouwelement volgens conclusie 1 of 2,met het ken merk, dat de kamers (5, 6, 7) in verticale richting klein, bijvoorbeeld horizontaal en evenwijdig met elkaar verlopend zijn en slechts een breukdeel van de verticale dikte van het bouwelement bezitten.

4. Bouwelement volgens één van de conclusies 1 tot 3, m e t het 15 kenmerk, dat de kamers (5, 6) met een metallisch korrelvormig materiaal bijvoorbeeld kogelvormig materiaal zijn gevuld.

5. Bouwelement volgens één van de conclusies 1 tot 4, m e t het kenmerk, dat de kamers (7) naast elkaar liggen en verplaatst ten opzichte van elkaar zijn aangebracht.

6. Bouwelement volgens één van de conclusies 1 tot 5, m e t het kenmerk, dat de kamers (5, 6) de materiaalvrije ruimten van een golfkarton zijn.

7. Bouweelement volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat de kamers (7) zakvormige door een baan (8) afgedekte verdiepingen 25 zijn.

8. Bouwelement volgens één van de conclusies 1 tot 7, m e t het kenmerk, dat de kamers (5, 6, 7) als tussen twee banen, bijvoorbeeld textielbanen, liggende gestikte ruimten zijn uitgevoerd.

9. Bouwelement volgens één van de conclusies 1 tot 4, m e t het 30 kenmerk, dat de kamers in een plaat (9), bijvoorbeeld een zachte vezelplaat, aangebrachte groeven (10) zijn, die door een bijvoorbeeld gemakkelijke buigende afdekking zijn gesloten.

10. Bouwelement volgens één van de conclusies 1 tot 9,met het kenmerk, dat het is verbonden met een plaatvormige drager, bij- 35 voorbeeld houtspaan-, gipsplaten of met cement gebonden spaanplaten, bijvoorbeeld door plakken of lijmen, en hiermede een vormstabiel lichaam vormt. 7920158